(57)【要約】  自車両前方の先行車両が減速することにより、先行車両とシステム搭載車両１００との間に存在する他車両が順次減速させられ、システム搭載車両１００が減速させられる減速伝播の予測情報に基づいて、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、システム搭載車両１００とシステム搭載車両１００の直前の一般車両２００とが所定の相対位置関係となるようにシステム搭載車両１００の走行を制御する。これにより、先行車両とシステム搭載車両１００との間の減速伝播を予め抑制して、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
2011013203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記自車両との間に存在する他車両が順次減速させられ、前記自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した前記予測情報に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるように前記自車両の走行を制御する走行制御手段と、
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信手段をさらに備えた、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行制御手段は、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記他車両の減速度に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記自車両の直前に存在する前記他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行制御手段は、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記自車両の減速に関する情報を、前記自車両後方の後続車両に送信可能な送信手段をさらに備えた、請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
自車両前方の先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記自車両との間に存在する他車両が順次減速させられ、前記自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する工程と、
前記減速伝播の予測情報を取得する工程で取得した前記予測情報に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるように前記自車両の走行を制御する工程と、
を含む車両制御方法。
【請求項７】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信する工程をさらに含む、請求項６に記載の車両制御方法。
【請求項８】
前記自車両の走行を制御する工程は、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記他車両の減速度に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記自車両の直前に存在する前記他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項６又は７に記載の車両制御方法。
【請求項９】
前記自車両の走行を制御する工程は、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御方法。
【請求項１０】
前記自車両の減速に関する情報を、前記自車両後方の後続車両に送信する工程をさらに含む、請求項９に記載の車両制御方法。
【請求項１１】
一の車両前方の先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記一の車両との間に存在する他の車両が順次減速させられ、前記一の車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した前記予測情報に基づいて、前記一の車両と前記一の車両の直前を走行する前記他の車両とが所定の相対位置関係となるように前記一の車両の走行を制御する走行制御手段と、
を備えた車両制御システム。
【請求項１２】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信手段をさらに備えた、請求項１１に記載の車両制御システム。
【請求項１３】
前記走行制御手段は、前記先行車両と前記一の車両との間に存在する前記他の車両の減速度に基づいて、前記一の車両と前記一の車両の直前を走行する前記他の車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記一の車両の直前に存在する前記他の車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項１１又は１２に記載の車両制御システム。
【請求項１４】
前記走行制御手段は、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記一の車両の走行を制御する、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１５】
前記一の車両の減速に関する情報を、前記一の車両後方の後続車両に送信可能な送信手段をさらに備えた、請求項１４に記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムに関し、特に、道路の交通量を改善するための車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、個々の車両の走行を制御することにより、道路の交通量を改善し、渋滞を緩和する試みがなされている。例えば、特許文献１では、走行道路前方の勾配の変化を検出し、サグ（路における下り坂から上り坂への変化点）付近等で、走行道路前方に勾配の変化が検出されたら、車間距離制御から車速制御へ切り換える先行車追従装置が開示されている。特許文献１の先行車追従装置では、サグ付近で、車間距離制御から車速制御へ切り換えることにより、先行車追従制御中の車速変動を抑制する。特に、特許文献１の先行車追従装置は、複数台が連なって走行しているときにサグで勾配が変化しても、先行車の車速変動が後方車両に増幅されて伝播する現象を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の技術では、サグ部分で車速制御に切換えたとしても、先行車の減速が後方車両に伝播する減速伝播は避けられず、車両が連続して走行すると後方の車両ほど減速が大きくなってしまう。また、上記の技術では、サグの手前で車速制御に切換えたとしても、減速伝播が生じると、車間距離が接近し過ぎるのを防ぐために、車間距離制御に戻ってしまう恐れがある。そして、上記の技術では、減速伝播が生じた時点で車速制御を車間距離制御に戻すため、低速となった車両が複数台連なって走行する渋滞の状態となり、効果的に渋滞を抑制することができない。【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、より効果的に渋滞を抑制することが可能な車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両前方の先行車両が減速することにより、先行車両と自車両との間に存在する他車両が順次減速させられ、自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した予測情報に基づいて、自車両と自車両の直前を走行する他車両とが所定の相対位置関係となるように自車両の走行を制御する走行制御手段とを備えた車両制御装置である。【０００７】
この構成によれば、自車両前方の先行車両が減速することにより、先行車両と自車両との間に存在する他車両が順次減速させられ、自車両が減速させられる減速伝播の予測情報に基づいて、走行制御手段は、自車両と自車両の直前を走行する他車両とが所定の相対位置関係となるように自車両の走行を制御するため、先行車両と自車両との間の減速伝播を予め抑制して、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。【０００８】
この場合、先行車両から先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信手段をさらに備えることが好適である。【０００９】
この構成によれば、受信手段により先行車両から先行車両の減速に関する情報を受信可能であるため、減速伝播が生じる前に先行車両の動向を知ることができ、先行車両と自車両との連携により、さらに効果的に渋滞を抑制することが可能となる。【００１０】
また、走行制御手段は、先行車両と自車両との間に存在する他車両の減速度に基づいて、自車両と自車両の直前を走行する他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、自車両の直前に存在する他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換えることが好適である。【００１１】
この構成によれば、走行制御手段は、先行車両と自車両との間に存在する他車両の減速度に基づいて、自車両と自車両の直前を走行する他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、自車両の直前に存在する他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換えるため、想定以上に直前を走行する他車両が減速したときに、適切に車間距離を保つことができる。【００１２】
また、走行制御手段は、先行車両の減速を検知したときは、先行車両よりも小さい減速度で減速するように自車両の走行を制御することが好適である。【００１３】
この構成によれば、走行制御手段は、先行車両の減速を検知したときは、先行車両よりも小さい減速度で減速するように自車両の走行を制御するため、先行車両と自車両との間での減速伝播を吸収して、さらに効果的に渋滞を抑制することが可能となる。【００１４】
この場合、自車両の減速に関する情報を、自車両後方の後続車両に送信可能な送信手段をさらに備えることが好適である。【００１５】
この構成によれば、送信手段により、自車両の減速に関する情報を、自車両後方の後続車両に送信可能であるため、後続車両は自車両の減速に関する情報を利用して、減速伝播による渋滞の発生をさらに効果的に抑制することができる。【００１６】
一方、本発明は、自車両前方の先行車両が減速することにより、先行車両と自車両との間に存在する他車両が順次減速させられ、自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する工程と、減速伝播の予測情報を取得する工程で取得した予測情報に基づいて、自車両と自車両の直前を走行する他車両とが所定の相対位置関係となるように自車両の走行を制御する工程とを含む車両制御方法である。【００１７】
この場合、先行車両から先行車両の減速に関する情報を受信する工程をさらに含むことが好適である。【００１８】
また、自車両の走行を制御する工程は、先行車両と自車両との間に存在する他車両の減速度に基づいて、自車両と自車両の直前を走行する他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、自車両の直前に存在する他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換えることが好適である。【００１９】
また、自車両の走行を制御する工程は、先行車両の減速を検知したときは、先行車両よりも小さい減速度で減速するように自車両の走行を制御することが好適である。【００２０】
この場合、自車両の減速に関する情報を、自車両後方の後続車両に送信する工程をさらに含むことが好適である。【００２１】
さらに、本発明は、一の車両前方の先行車両が減速することにより、先行車両と一の車両との間に存在する他の車両が順次減速させられ、一の車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した予測情報に基づいて、一の車両と一の車両の直前を走行する他の車両とが所定の相対位置関係となるように一の車両の走行を制御する走行制御手段とを備えた車両制御システムである。【００２２】
この場合、先行車両から先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信手段をさらに備えることが好適である。【００２３】
また、走行制御手段は、先行車両と一の車両との間に存在する他の車両の減速度に基づいて、一の車両と一の車両の直前を走行する他の車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、一の車両の直前に存在する他の車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換えることが好適である。【００２４】
また、走行制御手段は、先行車両の減速を検知したときは、先行車両よりも小さい減速度で減速するように一の車両の走行を制御することが好適である。【００２５】
この場合、一の車両の減速に関する情報を、一の車両後方の後続車両に送信可能な送信手段をさらに備えることが好適である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムによれば、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフロー図である。
【図３】一般車両の減速伝播による減速度の増幅を示すグラフ図である。
【図４】実施形態による減速伝播の吸収の予測を示すグラフ図である。
【図５】減速伝播を吸収する適正な車間距離の決定方法について示す平面図である。
【図６】減速伝播と減速伝播による減速度の増幅と減速伝播の吸収とを示すグラフ図である。
【図７】減速伝播を吸収する目標車間時間を求める関数とその近似式とを示すグラフ図である。
【図８】一般車両の台数を予測する方法を示す側面図である。
【図９】減速伝播を吸収する目標車間時間を求める関数を示すグラフ図である。
【図１０】一般車両の挙動を監視する場合の動作を示す平面図である。
【図１１】先行車両の想定外の動きに対して対応する例を示すグラフ図である。
【図１２】実施形態の装置を搭載した車両が直前の車両よりも低い減速度で車間距離を詰めながら減速することにより減速伝播を吸収する動作について示すグラフ図である。
【図１３】自車両の減速に関する情報を後続車両に送信する際の動作を示す平面図である。
【図１４】自車両の減速に関する情報を後続車両に送信する際の動作を示すグラフ図である。
【図１５】先行車の想定外の動きに対して対応する例を示すグラフ図である。
【図１６】一般車両による渋滞開始時刻付近での速度の変化を示すグラフ図である。
【図１７】減速伝播を吸収する場合の渋滞開始時刻付近での速度の変化を示すグラフ図である。
【図１８】本実施形態の効果を示すグラフ図である。
【図１９】（Ａ）〜（Ｄ）は、サグ付近で渋滞が発生する過程を示す図である。
【図２０】（Ｘ）、（Ｙ）は、効率の良い流れを作る例を示す平面図である。
【図２１】渋滞時の速度低下車と後続車両とシステム搭載車との車速の変化を示すグラフ図である。
【図２２】（Ｘ）、（Ｙ）は、一般車両による減速伝播の吸収を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両制御装置を説明する。本実施形態の車両制御装置は、車両に搭載され、道路の交通量を改善するための車両制御を行なうためのものである。図１に示すように、本実施形態の車両制御装置１０は、車車間通信機１２、路車間通信機１４、ナビゲーションシステム１６、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２０及びＡＣＣ（Adaptive  Cruise  Control）３０を備えている。
【００２９】
車車間通信機１２は、車車間通信により自車両以外のシステム搭載車両の位置、速度あるいは渋滞を防止する車両制御をONあるいはＯＦＦにしているか否かといった情報を相互に送受信するためのものである。
【００３０】
路車間通信機１４は、光ビーコン通信機等の路側施設から道路の交通量や道路を走行する車両の車速等の情報を受信するためのものである。本実施形態においては、路車間通信機１４は必ずしも必須の構成ではない。
【００３１】
ナビゲーションシステム１６は、複数のＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛生からの信号をＧＰＳ受信機で受信し、各々の信号の相違から自車両の位置を測位するＧＰＳと、自車両内の地図情報を記憶させた地図情報ＤＢ（Data  Base）とから構成されている。ナビゲーションシステム１６は、自車両の経路案内を行う他、自車両前方のサグ等の車速の低下が誘発されている地点に関する情報を取得するためのものである。例えば、ナビゲーションシステム１６は、自車両のサグに対する相対位置を検出して、ＥＣＵ２０に出力する。
【００３２】
ＥＣＵ２０は、ナビゲーションシステム１６からの自車両のサグに対する相対位置に関する情報、及びＡＣＣ３０のレーダ３２からの自車両周辺の他車両の相対位置と相対速度とに関する情報を入力される。また、ＥＣＵは、ナビゲーションシステム１６及びＡＣＣ３０から入力された情報に基づいて、ＡＣＣ３０に対し、目標車速、加減速Ｇ及び目標車間距離といった走行制御指令値を出力する。
【００３３】
ＡＣＣ３０は、自車両周辺の他車両の相対位置と相対速度とを検出するレーダ３２を有する。また、ＡＣＣ３０は、ＥＣＵ２０からの走行制御指令値に基づいて、自車両が目標車速、加減速Ｇ及び目標車間距離となるように走行制御を行なう。
【００３４】
以下、本実施形態の車両制御装置１０の動作について説明する。まず、前提として、サグ等で渋滞が発生する原因について説明する。図１９（Ａ）に示すように、道路５００を本実施形態の車両制御装置１０を搭載していない一般車両２００が縦列をなして走行している状況を想定する。交通量が増加し、車間距離が詰まり、一般車両２００それぞれの車速が約１０ｋｍ／ｈ程度低下する。この場合、図中破線部に示すように、車速低下を嫌った車両が追越車線に車線変更を行なうため、特に追越車線側の車間距離の減少が顕著になる。
【００３５】
図１９（Ｂ）に示すように、サグ５２０を過ぎた上り坂で気付かずに速度低下する一般車両２００が渋滞の契機となる。あるいは、トラック等の無理な割り込みも渋滞の契機となる。図１９（Ｃ）に示すように、先行する一般車両２００の減速で車間距離が詰まると、後続の一般車両２００も先行車両との車間距離を維持するため減速する。この場合、後続車両は先行車両よりも低い速度までの減速が必要であるため、減速が先行車両から後続車両に増幅しつつ伝播する減速伝播が生じ、渋滞となる。
【００３６】
図１９（Ｄ）に示すように、渋滞の起因となるサグ５２０を通過した後も、一般車両２００同士の車間距離が詰まっており、加速しにくいため、減速後の速度を回復するのが遅れ、渋滞が継続することとなる。
【００３７】
効率の良い交通流を作り、最も交通量を稼ぐことができる領域Ｂに車両を誘導するには、図２０（Ｘ）に示すように、本実施形態の車両制御装置１０を搭載したシステム搭載車両１００と一般車両２００とが混在して走行している道路５００において、サグ５２０の手前５ｋｍ程度から、システム搭載車両１００は、車速及び車間距離が最も交通量を稼ぐことができる領域になるように走行制御を開始する。次に図２０（Ｙ）に示すように、サグ５２０の手前１ｋｍ程度からサグ５２０に到達するまで、最も交通量を稼ぐことができるように車速及び車間距離を維持することにより、図中破線部に示すように、一般車両を含めて最も交通量を稼ぐことができる車速及び車間距離の領域に属させることができると考えられる。
【００３８】
一方、渋滞領域に入ってしまった車両を、再度、最も交通量を稼ぐことができる車速及び車間距離の領域に復帰させる方法について考える。図２１に示すように、渋滞のきっかけとなる速度低下車から、１台目の後続車、２台目の後続車と減速伝播が減速度を増幅させつつ進行していく。そこで、図２２（Ｘ）に示すように、速度低下車等の減速伝播を生じる一般車両２００に後続するシステム搭載車両１００は、予め減速伝播を吸収可能な車間距離Ｌを開けておく。これにより、図２２（Ｙ）に示すように、先行車両から減速伝播が生じたとしても、当該減速伝播はシステム搭載車両１００の前方の車間距離Ｌにより吸収され、一旦、渋滞領域に入ってしまった車両を、再度、最も交通量を稼ぐことができる車速及び車間距離の領域に復帰させることが可能となる。そこで、本実施形態では、以下の動作で、渋滞を防止する。
【００３９】
以下、本実施形態の車両制御装置１０の動作について説明する。図２に示すように、ＡＣＣ３０による車間距離制御がＯＮとされる（Ｓ１１）。システム搭載車両１００がサグ５２０の前後の区間を走行し、且つ交通量が増加する時間帯であるときは（Ｓ１２）、ＥＣＵ２０は、システム搭載車両１００の直前までの一般車両２００による減速伝播の増幅を予測し、直前の一般車両２００との適切な車間時間を設定する（Ｓ１３）。直前の一般車両２００の減速度が閾値以上である場合は（Ｓ１４）、ＥＣＵ２０はＡＣＣ３０に減速伝播を吸収するための減速伝播吸収モードでの走行制御をさせる（Ｓ１５）。一方、直前の一般車両２００の減速度が閾値未満である場合は（Ｓ１４）、ＥＣＵ２０はＡＣＣ３０に通常の先行車両に追従走行するための先行車追従モードでの走行制御をさせる（Ｓ１６）。
【００４０】
図３に示すように、減速伝播において車両一台当りの減速度の増幅度合は、シミュレーション等で算出することができる。例えば、システム搭載車両１００が、８台の車両に後続し、先頭から９台目であると仮定する。この場合、８台分の減速度の増幅度合は図３のグラフから推定可能であるため、システム搭載車両１００の前方に何台の車両が走行しているかが判明すれば、全体としての減速度の増幅度合を判定することが可能である。
【００４１】
一方、減速伝播を吸収するための車間距離の予測は、例えば、１台目がシステム搭載車両１００ａであり、２台目〜８台目が一般車両２００であり、９台目がシステム搭載車両１００ｂである場合は、図４のように推定できる。このように、事前のシミュレーションにより、システム搭載車両１００ａ，１００ｂの間に何台の一般車両２００が存在するかで、必要な車間距離や最低速度を予測することが可能である。
【００４２】
以下、減速伝播を吸収することが可能な適正車間距離の決定方法について説明する。図５に示すように、上り坂５０２が続く道路５００を、システム搭載車両１００ａを先頭にし、数台の一般車両２００が後続し、システム搭載車両１００ｂが後尾に位置している状況を想定する。システム搭載車両１００ａ，１００ｂ間の車間距離をＬc、減速伝播を吸収することが可能な車間距離をＬとする。また、システム搭載車両１００ａ，１００ｂ間の一般車両２００の予想台数をＮ、先行するシステム搭載車両１００ａの速度をＶp［ｋｍ／ｈ］、一般車両２００の平均車間時間をＴN、例えば１．８秒とする。
【００４３】
この場合、先行するシステム搭載車両１００ａと後尾のシステム搭載車両１００ｂとの間の一般車両２００の台数を予想し、一般車両２００の台数に応じた目標車間時間ＴL［秒］を決定することで、図６に示すように、先行する一般車両２００による減速伝播を吸収することができる。
【００４４】
ここで、Ｎ＝（Ｌc−Ｌ）／（ＴN・Ｖp）であり、ＴL＝ｆｕｎｃ（Ｎ）とできる。ＴL＝ｆｕｎｃ（Ｎ）は、図７に示すような、Ｎに対するＴLの関数であり、例えば、ｆｕｎｃ（Ｎ）＝ｋTL・Ｎ＋ｋT0と近似することができる。ここで、ｋTL、ｋT0は、それぞれシミュレーションにて事前に決定することができ、例えば、ｋTL＝０．２［秒］、ｋT0＝１［秒］とすることができる。
【００４５】
一般車両２００に対するシステム搭載車両１００の普及率がかなり少ない場合は、図８に示すように、渋滞を生じるサグ５２０に路側固定カメラ７００を設置し、交通密度ＮD［台／ｋｍ］を計測する。路側カメラ７００で計測された交通密度ＮDは、路側施設の光ビーコン通信機６００を介して、サグ５２０の数ｋｍ手前を走行するシステム搭載車両１００に伝達される。交通密度ＮDを伝達されたシステム搭載車両１００は、図９に示すような予めシミュレーションで求めた交通密度ＮDに対する目標車間時間ＴL［秒］の関数のマップにより、目標車間時間ＴLを算出し、目標とする車間距離Ｌを設定する。
【００４６】
あるいは、減速伝播を吸収するために必要な車間距離とするには、一般車両２００の挙動をシステム搭載車両１００が監視し、後続のシステム搭載車両１００に先行車両の減速開始位置及び減速度を伝達し、適切な車間距離をとり、早めの減速を促すようにしても良い。
【００４７】
図１０に示すように、一般車両２００の前方を走行するシステム搭載車両１００ａ及び一般車両２００の側方を走行するシステム搭載車両１００ｃは、自律系の周辺認識センサであるレーダ（ミリ波レーダ、レーザレーダ）３２あるいは画像認識カメラ等を用いて一般車両２００の挙動を監視する。一般車両２００の挙動としては、減速開始位置、減速度及び最低速度等が挙げられる。システム搭載車両１００ａ，１００ｃは車車間通信機１２を用いて、一般車両２００の挙動を後続のシステム搭載車両１００ｂに伝達する。
【００４８】
上述した事前のシミュレーションにより想定した条件と、上記監視により得られた条件との相違から、先行するシステム搭載車両１００ａと後尾のシステム搭載車両１００ｂとの間の一般車両２００の想定台数を変えることで、必要な車間距離Ｌを実際の状況に合ったものに変更することができる。
【００４９】
事前のシミュレーションから先行車両が想定外の挙動をした場合について説明する。この場合は、例えば、図１１に示すように、２台目の一般車両２００が予想以上に減速し、予測した３台目と同じくらいに減速した場合は、システム搭載車両１００のＥＣＵ２０は、実際のシステム搭載車両１００前方に７台の一般車両２００が走行しているにも関わらず、前方に一台多い８台の一般車両２００が走行していると想定して、車間時間を修正し、必要な車間距離Ｌを変更する。
【００５０】
以下、減速伝播の吸収の基本的な考え方について説明する。図１２に示すように、本実施形態では、システム搭載車両１００は、直前の先行車両よりも小さい減速度で、当該先行車両との車間距離を詰めながら減速する。システム搭載車両１００は、直前の先行車両の減速度αpreに対して一定比率ｋをかけた小さい減速度αtを発生する。減速度αtは、αt＝ｋ・αpre、（０＜ｋ＜１）とすることができる。
【００５１】
減速伝播の吸収のための制御パラメータは、原則として以下の項目を考慮して決定される。
（１）減速時の最低速度：直前車両＜直後車両＜システム搭載車両
（２）減速伝播吸収時の最低車間距離：ＡＣＣ最短車間時間と同じ１．３［秒］
（３）直前車両との最大相対速度が閾値以下であること：閾値は３０ｋｍ／ｈ、あるいは人の許容範囲に応じて設定
（４）最大減速度：直前車両よりも小さいこと
【００５２】
先行車両の減速度が大きい場合は、図１３に示すように、システム搭載車両１００ｂは、自車両の減速度及び最低速度を予測し、後続のシステム搭載車両１００ｃに車車間通信機１２により送信することで、後続のシステム搭載車両１００ｃに適切な車間距離をとることと、早めの減速を行うこととを促しても良い。この場合の、システム搭載車両１００ｂの減速度及び最低速度は、図１４に示すように予測することができる。
【００５３】
システム搭載車両１００ｂが予測以上に減速し、例えば、図１５に示すように、予測した３台目とおなじくらいに減速した場合は、後続のシステム搭載車両１００ｃは、実際には前方に７台の車両が走行しているにも関わらず、前方に３台多い１０台の車両が走行しているものと想定して、車間時間を修正する。
【００５４】
以上、説明した本実施形態では、自車両前方の先行車両が減速することにより、先行車両とシステム搭載車両１００との間に存在する他車両が順次減速させられ、システム搭載車両１００が減速させられる減速伝播の予測情報に基づいて、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、システム搭載車両１００とシステム搭載車両１００の直前の一般車両２００とが所定の相対位置関係となるようにシステム搭載車両１００の走行を制御するため、先行車両とシステム搭載車両１００との間の減速伝播を予め抑制して、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
【００５５】
特に、本実施形態では、車車間通信機１２により先行車両であるシステム搭載車両１００ａから先行車両の減速に関する情報を受信可能であるため、減速伝播が生じる前に先行車両の動向を知ることができ、先行車両であるシステム搭載車両１００ａと自車両であるシステム搭載車両１００ｂとの連携により、さらに効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、先行車両とシステム搭載車両１００との間に存在する他車両の減速度に基づいて、先行車両とシステム搭載車両１００とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、システム搭載車両１００の直前に存在する他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換えるため、想定以上に直前を走行する一般車両２００が減速したときに、適切に車間距離を保つことができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、先行車両の減速を検知したときは、先行車両よりも小さい減速度で減速するようにシステム搭載車両１００の走行を制御するため、先行車両とシステム搭載車両１００との間での減速伝播を吸収して、さらに効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
【００５８】
さらに、本実施形態によれば、車車間通信機１２により、自車両の減速に関する情報を、自車両後方の後続車両に送信可能であるため、後続車両は自車両の減速に関する情報を利用して、減速伝播による渋滞の発生をさらに効果的に抑制することができる。
【００５９】
以上のような本実施形態の車両制御装置によれば、図１６に示す一般車両と、図１７に示すシステム搭載車両とにおける同じ渋滞開始時刻での減速伝播の様子にあるように、本実施形態の装置は、減速伝播による低下する最低速度を向上させ、速度低下を抑制することが可能となる。すなわち、本実施形態により、渋滞の開始時刻を遅らせることが可能となる。
【００６０】
さらに、本実施形態によれば、図１８に示すように、渋滞開始字だけではなく、渋滞中も、速度の変動幅や停止回数が減少する。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、個々のシステム搭載車両に搭載された車両制御装置が渋滞を防止するための車両制御を行う態様を中心に説明したが、例えば、車両制御装置は管理センターにのみ配置され、管理センターからの指令を通信により個々の車両に送信することで、渋滞を防止するための車両制御を行なうことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、本発明の車両制御装置を搭載したシステム搭載車両の普及率が高くなくとも、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１０  車両制御装置
１２  車車間通信機
１４  路車間通信機
１６  ナビゲーションシステム
２０  ＥＣＵ
３０  ＡＣＣ
３２  レーダ
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ  システム搭載車両
２００  一般車両
５００  道路
５０１  下り坂
５０２  上り坂
５２０  サグ
６００  光ビーコン通信機
７００  路側固定カメラ
【図１】
2011013203.tif 000003
【図２】
2011013203.tif 000004
【図３】
2011013203.tif 000005
【図４】
2011013203.tif 000006
【図５】
2011013203.tif 000007
【図６】
2011013203.tif 000008
【図７】
2011013203.tif 000009
【図８】
2011013203.tif 000010
【図９】
2011013203.tif 000011
【図１０】
2011013203.tif 000012
【図１１】
2011013203.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2011013203.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2011013203.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2011013203.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月5日(2010.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の前記自車両との無線通信が可能な先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記自車両との無線通信を行わない他車両が順次減速させられ、前記自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得ユニットと、
前記情報取得ユニットが取得した前記予測情報に基づいて、前記先行車両の減速前及び減速後のいずれかにおいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となり、その後、前記自車両の直前を走行する前記他車両が減速したときは、前記自車両の直前を走行する前記他車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する走行制御ユニットと、
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信ユニットをさらに備えた、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記他車両の減速度に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記自車両の直前に存在する前記他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記自車両の減速に関する情報を、前記自車両後方の後続車両に送信可能な送信ユニットをさらに備えた、請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
自車両前方の前記自車両との無線通信が可能な先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記自車両との無線通信を行わない他車両が順次減速させられ、前記自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する工程と、
前記減速伝播の予測情報を取得する工程で取得した前記予測情報に基づいて、前記先行車両の減速前及び減速後のいずれかにおいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となり、その後、前記自車両の直前を走行する前記他車両が減速したときは、前記自車両の直前を走行する前記他車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する工程と、
を含む車両制御方法。
【請求項７】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信する工程をさらに含む、請求項６に記載の車両制御方法。
【請求項８】
前記自車両の走行を制御する工程は、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記他車両の減速度に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記自車両の直前に存在する前記他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項６又は７に記載の車両制御方法。
【請求項９】
前記自車両の走行を制御する工程は、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御方法。
【請求項１０】
前記自車両の減速に関する情報を、前記自車両後方の後続車両に送信する工程をさらに含む、請求項９に記載の車両制御方法。
【請求項１１】
一の車両前方の前記一の車両との無線通信が可能な先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記一の車両との間に存在する前記一の車両との無線通信を行わない他の車両が順次減速させられ、前記一の車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得ユニットと、
前記情報取得ユニットが取得した前記予測情報に基づいて、前記先行車両の減速前及び減速後のいずれかにおいて、前記一の車両と前記一の車両の直前を走行する前記他の車両とが所定の相対位置関係となり、その後、前記一の車両の直前を走行する前記他の車両が減速したときは、前記一の車両の直前を走行する前記他の車両よりも小さい減速度で減速するように前記一の車両の走行を制御するする走行制御ユニットと、
を備えた車両制御システム。
【請求項１２】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信ユニットをさらに備えた、請求項１１に記載の車両制御システム。
【請求項１３】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両と前記一の車両との間に存在する前記他の車両の減速度に基づいて、前記一の車両と前記一の車両の直前を走行する前記他の車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記一の車両の直前に存在する前記他の車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項１１又は１２に記載の車両制御システム。
【請求項１４】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記一の車両の走行を制御する、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１５】
前記一の車両の減速に関する情報を、前記一の車両後方の後続車両に送信可能な送信ユニットをさらに備えた、請求項１４に記載の車両制御システム。
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月24日(2012.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の前記自車両との無線通信が可能な先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記自車両との無線通信を行わない他車両が順次減速させられ、前記自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得ユニットと、
前記情報取得ユニットが取得した前記予測情報に基づいて、前記先行車両の減速前及び減速後のいずれかにおいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となり、その後、前記自車両の直前を走行する前記他車両が減速したときは、前記自車両の直前を走行する前記他車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する走行制御ユニットと、
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信ユニットをさらに備えた、請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記他車両の減速度に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記自車両の直前に存在する前記他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記自車両の減速に関する情報を、前記自車両後方の後続車両に送信可能な送信ユニットをさらに備えた、請求項４に記載の車両制御装置。
【請求項６】
自車両前方の前記自車両との無線通信が可能な先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記自車両との無線通信を行わない他車両が順次減速させられ、前記自車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する工程と、
前記減速伝播の予測情報を取得する工程で取得した前記予測情報に基づいて、前記先行車両の減速前及び減速後のいずれかにおいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となり、その後、前記自車両の直前を走行する前記他車両が減速したときは、前記自車両の直前を走行する前記他車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する工程と、
を含む車両制御方法。
【請求項７】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信する工程をさらに含む、請求項６に記載の車両制御方法。
【請求項８】
前記自車両の走行を制御する工程は、前記先行車両と前記自車両との間に存在する前記他車両の減速度に基づいて、前記自車両と前記自車両の直前を走行する前記他車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記自車両の直前に存在する前記他車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項６又は７に記載の車両制御方法。
【請求項９】
前記自車両の走行を制御する工程は、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記自車両の走行を制御する、請求項６〜８のいずれか１項に記載の車両制御方法。
【請求項１０】
前記自車両の減速に関する情報を、前記自車両後方の後続車両に送信する工程をさらに含む、請求項９に記載の車両制御方法。
【請求項１１】
一の車両前方の前記一の車両との無線通信が可能な先行車両が減速することにより、前記先行車両と前記一の車両との間に存在する前記一の車両との無線通信を行わない他の車両が順次減速させられ、前記一の車両が減速させられる減速伝播の予測情報を取得する情報取得ユニットと、
前記情報取得ユニットが取得した前記予測情報に基づいて、前記先行車両の減速前及び減速後のいずれかにおいて、前記一の車両と前記一の車両の直前を走行する前記他の車両とが所定の相対位置関係となり、その後、前記一の車両の直前を走行する前記他の車両が減速したときは、前記一の車両の直前を走行する前記他の車両よりも小さい減速度で減速するように前記一の車両の走行を制御するする走行制御ユニットと、
を備えた車両制御システム。
【請求項１２】
前記先行車両から前記先行車両の減速に関する情報を受信可能な受信ユニットをさらに備えた、請求項１１に記載の車両制御システム。
【請求項１３】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両と前記一の車両との間に存在する前記他の車両の減速度に基づいて、前記一の車両と前記一の車両の直前を走行する前記他の車両とが所定の相対位置関係となるようにする制御から、前記一の車両の直前に存在する前記他の車両との車間距離を所定に保つ制御に切り換える、請求項１１又は１２に記載の車両制御システム。
【請求項１４】
前記走行制御ユニットは、前記先行車両の減速を検知したときは、前記先行車両よりも小さい減速度で減速するように前記一の車両の走行を制御する、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の車両制御システム。
【請求項１５】
前記一の車両の減速に関する情報を、前記一の車両後方の後続車両に送信可能な送信ユニットをさらに備えた、請求項１４に記載の車両制御システム。
【国際調査報告】
2011013203.tif 000025
2011013203.tif 000026